[发明专利]依赖性问题的有效率的并行计算

权利要求书

1.一种计算方法，包括：

接受计算任务的定义，该计算任务包括具有执行依赖性的多个原子处理元(PE)，每个执行依赖性规定了在执行一个相应的第二PE之前要执行一个相应的第一PE；

编译所述计算任务以用于在多处理器设备上并发地执行，所述多处理器设备包括多个处理器，所述多个处理器通过在一个包括第二数量的执行序列的调用数据结构中不与所述执行依赖性冲突地布置所述PE而能够同时地执行第一数量的PE，所述第二数量大于1且不超过所述第一数量；以及

调用所述多处理器设备以运行软件代码，所述软件代码响应于所述调用数据结构而并行地执行所述执行序列，以产生所述计算任务的结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算任务包括对一个设计进行验证的任务。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述计算任务包括下列之一：信号处理任务、图像处理任务、包处理任务和纠错编码(ECC)任务。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述多处理器设备包括图形处理单元(GPU)。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述多处理器设备包括选自由下列组成的一组类型中的至少一个设备类型：数字信号处理器和多核中央处理单元(CPU)。

6.根据权利要求1所述的方法，其中编译所述计算任务包括将每个执行序列中的PE分组成PE组(PEG)。

7.根据权利要求1所述的方法，其中所述多处理器设备根据内建调度策略调度所述PE以用于由所述多个处理器执行，且其中调用所述多处理器设备包括使得所述多处理器设备并行地执行所述第二数量的执行序列，如同布置在执行数据结构中，而与所述内建调度策略无关。

8.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中所述多处理器被分成组布置，每个组都被指派以执行提供给所述多处理器设备的一个或多个线程块，且其中调用所述多处理器设备包括提供每个执行序列作为待要被所述组中的一个组内的处理器执行的一个相应的线程块。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述每个组中的所述处理器访问一个相应的共享存储器，且其中编译所述计算任务包括使得一个给定执行序列中的PE通过被指派以执行该给定执行序列的一组处理器的共享存储器来交换数据。

10.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中将所述PE布置在所述调用数据结构中包括：最小化最长执行序列的长度同时不超过所述第一数量且不与所述执行依赖性相冲突。

11.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中一个给定执行依赖性规定了使驱PE将在受驱PE之前被执行，且其中将所述PE布置在所述调用数据结构中包括：在给定执行序列中将所述受驱PE放置在所述使驱PE之后。

12.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中一个给定执行依赖性规定了使驱PE将在受驱PE之前执行，且其中将所述PE布置在所述调用数据结构中包括：在第一执行序列中放置所述使驱PE，在不同于所述第一执行序列的第二执行序列中放置所述受驱PE，并且向所述第二执行序列中插入一个同步元，该同步元暂停所述第二执行序列的执行直到给定的所述使驱PE完全被执行为止。

13.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中编译所述计算任务包括从所述计算任务提取多个非循环子图，并且编译所述多个非循环子图以产生相应的多个调用数据结构。

14.根据权利要求1-7中任一所述的方法，其中将所述PE布置在所述调用数据结构中包括：定义一个顺序，按此顺序选择所述PE以放置在所述执行序列中，且按此顺序用所述PE填充所述执行序列。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述定义一个顺序包括，为每个PE：

确定通向所述PE的一个最长的执行依赖性链的第一长度；

确定始自所述给定PE的一个最长的执行依赖性链的第二长度；

基于所述第一长度和所述第二长度，确定一个分配区间——其包括沿着所述执行序列的PE的可能的位置；以及

以所述分配区间的相应的长度的升序来排列所述PE。

16.根据权利要求15所述的方法，其中填充所述执行序列包括，将每个PE放置在所述执行序列中之一的相应的分配区间之内。